在后台播放声音文件 (.wav) 并让方块振动

Question

我想在后台播放一个声音文件 (.wav) 并让一个方块振动。 所以我已经编写了一个带有面板和画布的 JFrame，其中我有一个可以由键盘的箭头键控制的块。我的主要方法有一个循环，大致如下：

while (play) {
        Date delay_time = new Date();
        delay_time.setTime(delay_time.getTime() + (int) (1000*(1.0/FPS)));
        Graphics g = can.getGraphics();
        can.update(g);

        //Here is my other stuff, like the Motion of the Block etc...


        while(new Date().before(delay_time)) {

        }

    }

我的 FPS 变量是一个静态的 final int，当前设置为 30。

现在我想实现一个不断播放的背景音乐。这将是一些电子/dubstep 的东西。

现在我的问题是： 我如何实现该音乐以及（最重要的！）如何使 Block 根据音乐振动。 （如果你不明白我所说的随着音乐振动是什么意思，也许你可以通过解释我如何获得强度、共振或类似的东西来帮助我，它们应该在音乐的播放时间内不断变化。）

谢谢

Answer 1

框架

帧是音频文件中所有通道的样本横截面。因此，一个 16 位立体声（双通道）音频文件将具有 32 位帧（每个样本 16 位 * 每帧 2 个通道 = 每帧 32 位）。

加载原始数据

Java 以 8 位字节读取原始音频数据，但大多数音频具有更高的样本大小。因此，为了表示音频，您必须组合多个字节以创建音频格式的样本。但首先，您需要先将所有音频加载到缓冲区中，然后再将字节组合成样本。

首先从文件中获取音频流：

File file = new File(filename);
    AudioInputStream audioInputStream = AudioSystem.getAudioInputStream(file);

现在您有了 AudioInputStream，您可以读入音频数据。 AudioInputStream 有一个 read() 方法，它接受一个未填充的 byte[] 并读入 byte[] 长度的数据。要一次读取整个音频文件，请创建一个字节 [] 整个音频文件的长度。文件的完整长度（以字节为单位）为：

总字节数 = 每帧字节数 * 总帧数

您可以从 AudioInputStream 中获取整个文件的帧数（frameLength）和帧的大小（frameSize）：

int frameLength = (int) audioInputStream.getFrameLength(); int frameSize = (int) audioInputStream.getFormat().getFrameSize();

您可以创建长度设置为 frameLength*frameSize 的 byte[]：

byte[] bytes = new byte[frameLength * frameSize];

最后，您可以读取音频，将空字节 [] 传递给 AudioInputStream 并捕获相应的异常：

int result = 0;
    try {
        result = audioInputStream.read(bytes);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }

转换为样本和通道

原始音频数据不是很有用。它需要分解为通道和样本。从那里，很容易绘制样本。

字节将被转换为样本并表示为整数。您需要一个容器来存储所有通道中的样本。因此，创建一个二维 int[][] 引用通道和每个通道的样本。您已经了解了如何从AuduioInputStream 中获取帧长度，并且您可以通过相同的方式获取通道数。下面是初始化 int[][] 的代码：

int numChannels = audioInputStream.getFormat().getChannels();
int frameLength = (int) audioInputStream.getFrameLength();
int[][] toReturn = new int[numChannels][frameLength];

现在，您需要遍历 byte[]，将字节转换为样本，并将样本放在 int[][] 中的适当通道中。 byte[] 是按帧组织的，这意味着您将读取每个通道的样本，而不是连续读取特定通道的所有样本。因此，流程是循环遍历通道并添加样本，直到 byte[] 完全迭代：

int sampleIndex = 0;

for (int t = 0; t < eightBitByteArray.length;) {
    for (int channel = 0; channel < numChannels; channel++) {
        int low = (int) eightBitByteArray[t];
        t++;
        int high = (int) eightBitByteArray[t];
        t++;
        int sample = getSixteenBitSample(high, low);
        toReturn[channel][sampleIndex] = sample;
    }
    sampleIndex++;
}